錢雷芳
在初中數學學習中,很多學生往往只會做題,而不會思考題目本身的類型特點,這不僅失去了習題本身的意義價值,而且失去了鞏固和發(fā)展知識的機會.如果把每道數學題看成是有生命的,那么它就能不斷地生長發(fā)展.因此,在平時的教學中筆者傾注了大量的時間和精力,整理典型的例、習題,通過教學探索,引導學生挖掘數學習題的潛在價值,發(fā)現它的生命力,開發(fā)習題的附加值.很多學生學后樂此不疲地嘗試探索,收獲很大.學生的積極探索改變了筆者的教學風格,讓課堂充滿了趣味,散發(fā)出了數學魅力.
一、化繁為簡,重視習題的二次結論的應用
習題的二次結論,它具有廣闊的探究、拓展空間,常常作為命題生長點的原型.平時教學中,如果能注重引導學生仔細揣摩,則能簡化解題過程,化難為易,開闊解題思路,使我們在解題中能舉一反三,觸類旁通,有助于培養(yǎng)學生靈活地運用知識解決具體問題的能力.
譬如,學生學習了《多邊形的內角和與外角和》后,筆者讓學生討論:如圖,∠A+∠B與∠C+∠D有怎樣的數量?為什么?
學生很快發(fā)現了:∠A+∠B=∠C+∠D.
再讓學生探究:
1.根據圖形,解答問題:
(1)如圖甲,一個五角形ABCDE,則∠A+∠B+∠C+∠D+∠E的大小.
(2)如圖乙,如果點B向右移動到AC上時,還能算出∠A+∠EBD+∠C+∠D+∠E的大小嗎?
(3)如圖丙,點B向右移動到AC的另一側時,(1)的結論成立嗎?為什么?
(4)如圖丁,點B,E移動到∠CAD的內部時,結論又如何?說明理由.
甲 乙 丙 丁
學生通過討論,發(fā)現每題都適當添加一條輔助線,就能構造出例題中的圖形,再運用例題的結論轉化,從而很快解決問題,簡單有趣.
2.已知,線段AB、CD相交于點O,連接AD、CB,∠DAB和∠BCD的平分線AP和CP相交于點P,并且與CD、AB分別相交于M、N.試解答下列問題:
(1)在圖中,若∠D=40°,∠B=30°,試求∠P的度數;
(2)如果圖中∠D和∠B為任意角,其他條件不變,試寫出∠P與∠D、∠B之間數量關系.
在解答(1)時,學生充分運用了例題結論,兩次運用結論,通過列方程組求出∠P=38°;解答(2)時,學生利用(1)的特殊性解決問題,得出∠P= (∠B+∠D).雖然本題對于初一學生有一定的難度,但它是以例題為原型生長出來的問題,只要引導學生在變化中始終抓住例題之本,解決新的問題也就水到渠成,迎刃而解了.
二、發(fā)散思維,注重習題的一題多解
“條條大路通羅馬”,解決同一個問題,方法往往有多種,一題多解在鞏固和加深所學知識,培養(yǎng)學生發(fā)散思維能力與創(chuàng)新能力方面具有重要的意義.
例如:探討計算1+2 +2 +…+2 的一題多解方法.
解法一:可通過教材提供的方法探究解決:2 -2 =2 ,2 -2 =2 ,…,再觀察得出規(guī)律,最后活用規(guī)律進行計算.所以原式=(2 -2 )+(2 -2 )+…+(2 -2 )=2 -2 =2 -1.
解法二:這道習題也可用“倍差法”求解:設S=1+2 +2 +…+2 ,將等式兩邊同時乘以2,得2S=2+2 +2 +…+2 +2 ,將兩式相減,得2S-S=2 -1,即1+2 +2 +…+2 =2 -1.
解法三:當學生學習《整式乘法》后,再次和學生探討:計算1+2 +2 +…+2 .首先請學生動手操作:
(x-1)(x+1)=x -1,(x-1)(x +x+1)=x -1,(x-1)(x +x +x+1)=x -1,
……猜想:(x-1)(x +x +…+x +x+1)= .
這種解法就是運用上述規(guī)律:“借雞生蛋”解決.所以原式=(2-1)(2 +2 +…+2 +2+1)=2 -1.本題借的“雞”(2-1)是特例,當然有時要借(3-1)時,則要除以2,這是要提醒學生注意的.
教師在教學中要利用好這類習題,引導學生平時多觀察、多積累,就能有效培養(yǎng)學生思維的廣闊性和創(chuàng)造性.
三、探究創(chuàng)新,重視習題的變式拓展
在數學教學中,恰當地對例題、習題進行演變、引申、拓展,無疑是激發(fā)學生學習興趣,開拓思路,培養(yǎng)研究性思維能力的一種十分有效的方法.
例如:在△ABC中,∠ABC、∠ACB的平分線相交于點O.
(1)若∠ABC=40°,∠ACB=50°,則∠BOC= ;
(2)若∠A=76°,則∠BOC= ;
(3)若∠BOC=120°,則∠A= ;
(4)當∠A=n°(n為已知數)時,猜測∠BOC= ,并用所學的三角形的有關知識說明理由.
這個問題通過學生分析:只要抓住△ABC和△BOC的內角和,結合∠ABC、∠ACB的平分線就可以解決問題.三角形的角平分線有內外角的平分線,如果把它們進行重組后,又有什么新問題呢?
變式1:如圖,O是∠ABC與外角∠ACE的平分線BO和CO的交點,試分析∠BOC與∠A有怎樣的關系?請說明理由.
分析:本題雖然看似和原題一樣,但解決問題的方法卻不一樣,這就需要教師引導學生運用△ABC和△BOC的外角解決,就能輕松得出∠BOC= ∠A.
變式2:如圖O是外角∠DBC與外角∠ECB的平分線BO和CO的交點,則∠BOC與∠A有怎樣的關系?
分析:本題的解法是運用△BOC的內角和知識結合△ABC的外角公式來解決,得出∠BOC=90°- ∠A.
數學的奧秘和樂趣就在這些變化中體現得淋漓盡致,學生也會興趣盎然,如果就內角平分線變化為∠ABC、∠ACB的等分線,則又有一番新景象.
變式3:已知△ABC中,∠A=x°,
(1)如圖,若∠ABC和∠ACB的三等分線相交于點O 、O ,則用x表示∠BO C= 度.
(2)如圖,若∠ABC和∠ACB的n等分線相交于點O 、O …O ,則用x表示∠BO C= 度.
探索是教學的生命線,在數學教學中,若能注重變式教學,不斷拋出新的問題,讓學生在不斷探究、不斷反思中,提高應變能力、獨創(chuàng)能力,特別有利于創(chuàng)新精神的培養(yǎng)和實踐能力的形成,也有利于提高獨立分析問題的能力.
四、靈活運用,重視習題思維變向
在數學學習中,對學生進行雙向思維交替訓練,有效提高學生由正向思維轉換到逆向思維的能力.同時也幫助學生克服思維定勢和思維的呆板性起到良好的作用,培養(yǎng)學生思維的靈活性,從而在解題中左右逢源,如魚得水.
例如:學習《冪的運算》后,學生對于2 ×2 都會運用同底數冪的乘法法則計算得出2 ,教師在學生熟練掌握基礎知識的原則下,不妨提出2 =2 ×2 讓學生思考.這其實是逆用這個法則,它表示把一個冪寫成幾個同底數的冪相乘,在解決某些問題時常常有用.
探究1:已知a =2,a =3,求a 的值.
分析:本題就是逆用同底數冪的運算法則得:a =a ·a =2×3=6
探究2:已知a=2 ,b=3 ,c=4 ,試比較a、b、c的大小關系.
分析:解決本題逆用冪的乘方法則可得:a=2 =(2 ) =64 ,b=3 =(3 ) =243 ,c=4 =(4 ) =256 ,從而輕松快速地比較得出a、b、c之間的大小關系.
在初中數學中,不僅是某些法則可以這樣逆用,某些公式、定理等也可以這樣運用.
應用1:已知x +2xy+2y +2y+1=0,求2x+y的值.
分析:本題可以運用完全平方公式解決.
應用2:已知a≠b,且a +3a-7=0,b +3b-7=0,求a +b 的值.
分析:本題如果逆用根和系數的關系可知:a、b是關于x的一元二次方程x +3x-7=0的兩根,從而可得a+b=-3,ab=-7,所以a +b =(a+b) -2ab=23.
逆向思維是數學教學中一種重要的求異思維方式,它能讓學生很快解決一些表面看似繁復的問題.因此,在教學中應有意識地培養(yǎng),不斷提高學生的思維品質.
五、探本求源,重視習題蘊涵的思想方法
數學思想方法寓于數學知識之中,揭示了數學概念、原理、規(guī)律的本質,是溝通基礎與能力的橋梁.學生對數學思想方法的掌握是螺旋式上升的,不能一蹴而就,在每一個教學環(huán)節(jié)中,應當針對學生的認知水平,結合教學內容潛移默化地進行,重視培養(yǎng)學生在習題中數學思想的滲透和確定.
如《一元一次不等式》復習題中,教材安排了一道探索研究:
用等號或不等號填空:
(1)比較2x與x +1的大?。?/p>
①當x=2時,2x x +1
②當x=1時,2x x +1
③當x=3時,2x x +1
(2)任意取幾個x的值,計算并比較2x與x +1的大小;
(3)無論x取什么值,2x與x +1總有這樣的大小關系嗎?試說明理由.
教材安排這個探究,原因之一就是引導學生認識“特殊與一般的思想”常通過考察其特殊情況,由淺入深,由現象到本質,揭示其一般規(guī)律.可見思想方法才是學生數學學習的源頭,鞏固了思想,樹立了意識,才能窺一斑而見全豹,解一題而得全部.教材的很多例題、習題中還體現了“數形結合”,“分類討論”等思想方法.學生掌握了數學思想方法等于掌握了“萬能”的金鑰匙,數學學習能力和解題能力無疑會極大提高,數學素養(yǎng)會有質的飛躍.
當然習題潛能量的探究遠遠不只這些.只要教師始終意識到學生是學習數學的主人,通過課堂教學的星星之火,通過習題練習的點點光芒,就定能點亮學生探究之路,讓數學學習成為學生不斷發(fā)現、不斷創(chuàng)造的過程,充分發(fā)揮例題習題應有的價值,彰顯數學魅力,那么學生在數學學習過程中定能如活水之魚,鮮活而富有生命力.